• 2016年第38卷第2期文章目次
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    • >地震工程
    • 平面P波入射下深埋圆形复合式衬砌隧道抗减震机理研究

      2016, 38(2):159-165. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0159

      摘要 (894) PDF 1.34 M (1191) 收藏

      摘要:基于Fourier-Bessel级数展开法,研究深埋圆形三层复合式衬砌洞室在平面P波入射下的动应力集中问题,并给出三层衬砌洞室动应力集中系数级数解析解;依托某IX度地震区管道隧道实际工程,分析不同衬砌刚度组合和厚度组合对洞室动应力集中系数的影响。研究表明:注浆加固洞室围岩和设置减震层都可以降低二次衬砌动应力集中系数;增大围岩注浆区弹性模量和厚度,有利于减小衬砌动应力集中系数,最优围岩注浆区厚度为1倍洞室净空半径;减震层弹性模量降低,减震层厚度增大,二次衬砌动应力集中系数变小,减震层弹性模量宜低于围岩弹模1/20,最优减震层厚度宜取1/50的洞室内净空半径。最后针对实际管道隧道抗减震技术,考虑围岩稳定性,提出"围岩-加固圈-减震层-衬砌"新型减震结构,分析结果表明:对比其他三种抗减震措施,新型减震结构的减震效果最好。

    • 高强钢筋高延性纤维增强混凝土框架结构的屈服机制和抗震性能

      2016, 38(2):166-175. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0166

      摘要 (1008) PDF 5.57 M (3705) 收藏

      摘要:为了对混凝土框架结构的地震破坏机制和抗震性能进行控制,在框架柱中配置高强钢筋,并将纤维增强混凝土(FRC)用于框架结构的预期损伤部位。结构柱中的高强钢筋用来减小结构的残余变形,FRC材料用来增加结构的耗能能力和损伤容限。设计了三个框架,采用动力弹塑性时程分析方法进行分析。研究结果表明,采用高强钢筋提高了结构的整体承载能力,在层间侧移角达到3%之前避免了柱铰的出现(包括底层柱底),并且减小了结构的残余变形;预期损伤部位采用FRC材料能够提高结构的塑性耗能。

    • 高强钢组合偏心支撑框架抗震性能研究

      2016, 38(2):176-184. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0176

      摘要 (850) PDF 6.94 M (1196) 收藏

      摘要:高强钢组合K型偏心支撑框架耗能梁段和支撑采用Q345钢,其余构件采用Q460钢,不仅能有效减小构件截面、节约钢材、降低造价,而且有助于推广高强钢的应用。为了比较高强钢组合K型偏心支撑框架与Q345钢K型偏心支撑框架的抗震性能,在试验研究的基础上,设计两组共8个不同层数的高强钢组合K型偏心支撑框架与Q345钢K型偏心支撑框架,并分别对其进行非线性静力推覆分析和动力时程分析,对比分析两种结构形式的承载力、刚度、延性以及地震作用下层间变形能力和耗能梁段。结果表明:在满足抗震性能要求的前提下,相同设计条件下高强钢组合K型偏心支撑框架变形略差于Q345钢K型偏心支撑框架,但是其构件截面较小,可以节省钢材,降低工程造价,具有较高的经济效益。

    • 山东海阳核电一期取水沟道进出口部位抗震分析

      2016, 38(2):185-191. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0185

      摘要 (921) PDF 5.23 M (1184) 收藏

      摘要:以山东海阳核电一期取水沟道工程为背景,采用动力时程反应分析方法,利用非线性有限差分软件FLAC3D建立三维土体-结构模型,分析该核电站取水沟道进、出口部位在自重、外水压力、土压力、温度、水锤压力、地震等荷载效应组合下的内力变化情况。通过编制FLAC3D程序并结合五点公式计算衬砌结构的内力,对该核电取水沟道进、出水口部位进行抗震分析。计算结果表明温度荷载、水锤压力以及地震荷载对沟道进出口部位内力影响显著,设计施工时应对薄弱截面进行加密配筋处理。本文的计算方法和分析成果可为核电厂取水沟道地震反应分析以及其他类似结构设计提供参考。

    • 基于时变地震损伤模型的多龄期钢框架结构易损性分析

      2016, 38(2):192-200. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0192

      摘要 (959) PDF 4.27 M (1217) 收藏

      摘要:基于时变地震损伤模型提出酸性大气环境作用下多龄期钢框架结构概率地震易损性分析的方法及步骤;考虑服役龄期对钢框架结构抗震性能的影响,分别建立时变概率地震需求模型、时变概率抗震能力模型及时变易损性模型;在概率地震需求分析及概率抗震能力分析的基础上,得到多龄期(20年、30年、40年、50年)钢框架结构的易损性模型及易损性曲线。

    • 基于地震动参数的RC框架结构易损性分析

      2016, 38(2):201-211. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0201

      摘要 (944) PDF 5.81 M (2247) 收藏

      摘要:以某典型的12层钢筋混凝土框架结构作为研究对象,研究基于非线性动力时程分析和地震动参数的RC框架结构易损性分析方法。首先采用静力pushover分析判定结构薄弱层,并确定结构性能(capacity)参数;然后应用非线性动力时程分析估计结构地震反应,研究以峰值加速度和基本周期加速度反应谱作为地震动参数结构反应的不确定性,并进一步分析结构地震需求(demand)参数与地震动参数的关系;在此基础上,分别建立该结构基于峰值加速度和加速度反应谱的易损性曲线,通过考虑场地条件对地震动特性的影响,研究场地条件对结构易损性的影响,结果表明不同场地条件下的结构易损性曲线有一定差异。应用本文方法,根据新一代地震区划图或地震安全性评价确定的地震动参数,可以直接估计结构在未来地震中出现不同破坏的概率,这在结构的抗震性能评估和地震损失预测中有一定意义。

    • 地震动模拟过程中断层参数的敏感性分析

      2016, 38(2):212-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0212

      摘要 (948) PDF 2.36 M (978) 收藏

      摘要:地震发生后通常无法快速获取较准确的断层参数,这可能会对采用地震动模拟方法进行地震动强度快速评估产生影响。选取美国西部两次地震,采用两种地震动模拟方法,通过改变断层走向、滑移角、倾角和震源深度等主要断层参数进行模拟计算,分析不同参数对地震动参数和反应谱值的影响以及不同方法计算结果的准确性。结果表明:GP方法模拟的结果比EXSIM方法更接近观测值;在参数误差范围内,相比于模拟方法本身的误差,各参数对模拟结果的影响较小,地震动强度快速评估时可以利用较合理的快速反演断层参数进行地震动模拟。

    • 土层结构对油气管线工程地震动峰值加速度区划图的影响研究

      2016, 38(2):219-225. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0219

      摘要 (949) PDF 10.04 M (946) 收藏

      摘要:油气管线工程是生命线工程的重要组成部分,工程跨度通常超越几十甚至几千公里,从而导致横穿地区覆盖层中土层结构存在明显差异,对地震动峰值加速度(PGA)产生较大影响,进而影响区划结果。本文采用分区拟合放大系数的方法,对华北平原地区某大型管线进行研究,给出研究区不同土层结构条件下场地放大系数KS-基岩PGA拟合函数结果,得到沿线附近10 km范围内的PGA区划图结果,并与第四代和第五代中国地震动参数区划图提出的场地系数公式的计算结果进行比较。三种计算方法的结果表明,研究区内50年超越概率10%条件下实际场地放大系数为1.30~1.45,50年超越概率5%条件下实际场地放大系数为1.15~1.30,均高于我国第四代和第五代区划图对场地系数的建议值。50年超越概率10%下的PGA区划图结果显示,局部区域在第四代和第五代地震动参数区划图场地系数的结果中位于0.15g或0.20g区,由于KS的提高,其实际计算结果会提升为0.20g或0.25g分区,这说明场地系数对峰值加速度区划图结果具有较大影响。

    • >地震科学研究
    • 四川北部地区三次中强历史地震补充考证

      2016, 38(2):226-235. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0226

      摘要 (1018) PDF 4.25 M (1682) 收藏

      摘要:四川北部地区位于南北强震构造带的中北段,区内活动断裂众多、构造关系复杂、历史及现今地震活动频繁。其中,早期历史地震因时间久远、史料记载简略等原因,其地震基本参数确定和发震构造分析难度较大,存在较大的不确定性。通过对地震史料的系统梳理和实地考证,对该区1900年以前的3次中强破坏性地震(公元638年松潘地震、1738年南坪地震和1748年松潘北地震)进行补充考证,对其震中位置、震级和烈度等基本参数进行重新核定,并综合分析其发震构造特征。研究结果对分析该区地震活动特征及判定未来强震危险区等均具有重要参考意义。

    • 安徽霍山窗中小地震活动与精定位研究

      2016, 38(2):236-241,248. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0236

      摘要 (1005) PDF 2.58 M (858) 收藏

      摘要:采用双差地震定位方法对安徽省霍山地区2009年1月1日至 2014年6月13日发生的2 679个ML≥0.0地震进行重新定位研究。对同一地震事件定位前后位置进行比较,得到各个地震在E-W、N-S及U-D三个方向的偏差平均值分别为0.05 km、0.06 km及0.07 km。重新定位后,原震源位置的定位精度大大提高,由定位误差所引起的原震源位置呈现的"网格状"假象分布现象得到明显改善,震中在空间上分布更加紧凑,丛集性明显,且呈现出3条NE向分布的地震密集带,与落儿岭—土地岭断裂方向大致一致。同时震源深度的分布更加精确,且在4~9 km处存在明显的优势分布现象,占总数的88%以上。霍山地区浅源地震发育,表明该地区地壳中上部地震波速度较高。

    • 四川芦山7.0级地震前中小地震P轴方位角CV值的变化

      2016, 38(2):242-248. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0242

      摘要 (928) PDF 6.70 M (749) 收藏

      摘要:通过对2003年1月1日—2013年4月1日芦山地震前震源区中小地震震源机制解的分析,发现不同阶段的震源机制解在一定程度上反映了强震孕育过程中构造应力场随时间的变化。震源区中小地震的P轴方位角CV值在芦山M7.0地震发生前有一个上升-下降-上升的过程,只是相比于汶川8.0级地震前CV值的下降-上升过程经历了更长的时间,这表明四川芦山M7.0地震的孕育经历了长时间的应力积累,与许多研究结果相一致。2007年1月1日—2014年4月1日CV值空间分布的非均匀性特征在龙门山断裂带南段有显著的增强与减弱过程,对于发震地点可能有一定的指示意义。

    • 西秦岭北缘断裂带武山—天水段全新世活动的新证据

      2016, 38(2):249-259. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0249

      摘要 (894) PDF 2.38 M (1379) 收藏

      摘要:西秦岭北缘断裂带是青藏高原东缘一条大型左旋走滑活动断裂带和历史强震带。前人对该断裂漳县以西段曾开展过大量研究工作,获得其最新构造活动的地质地貌证据,而中段(武山—天水段)和东段(天水—宝鸡段)最新活动时代一直存在分歧。基于高分辨率卫星影像解译、地质地貌调查与综合分析、探槽开挖和14C测年等方法,对西秦岭北缘断裂带武山—天水段进行详细研究,结果表明:该段断裂晚第四纪以来活动显著,地貌上主要表现为断层垭口、断层沟槽、山脊与水系及阶地同步左旋位错、断层陡坎等;多个探槽剖面及测年结果显示其最新构造活动断错了全新世地层,为该段断裂全新世活动和大震危险性分析提供了新的证据。

    • 云南地区及邻域卫星重力变化及其与区域大震的关系

      2016, 38(2):260-267. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0260

      摘要 (778) PDF 7.60 M (861) 收藏

      摘要:利用GRACE卫星重力场数据,计算并分析云南地区及邻域2003—2014年的卫星重力场变化特征,获得3个特征点上的月重力变化时间序列;结合该地区2003—2014年发生的MS5以上地震分布,探讨区域卫星重力变化与区域大震的关系。结果表明:云南地区及邻域卫星重力场变化对区域MS5以上地震有一定的反映,地震多发生在区域重力变化的高梯度带上,地震发生前后,区域出现与地震相对应的特征性卫星重力变化,可能是对壳幔物质调整的反映;区域大震前后,不同震区特征点的重力变化特征存在差异,说明分断层、分区域的重力场变化研究对地震预测有重大意义。

    • 多方法组合模式对川滇地区强震发生的回溯性检验

      2016, 38(2):268-277. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0268

      摘要 (898) PDF 13.16 M (834) 收藏

      摘要:使用多方法组合模式对川滇地区近年来的强震进行回溯性检验,并尝试给出川滇地区组合预测的最佳参数模型。首先采用图像信息(PI)法进行全面扫描,从长期尺度上找出地震活动异常的地区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)法进一步估计地震发生的中短期可能;在此基础上使用矩张量加速释放(AMR)法估算地震发生的相关信息。震例研究显示,川滇地区2012-01-01—2014-12-31期间共发生M>5.5地震13次,除2013年8月31日云南中甸地震外,其余12次地震均发生在组合方法最终划定的危险区内,且时间、震级也基本一致。这一研究结果表明,相对于单一算法,将不同前兆方法适当组合能够更加明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。

    • 广义海原断裂带断层气地球化学特征与地震活动性关系对比研究

      2016, 38(2):278-284. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0278

      摘要 (919) PDF 6.71 M (1038) 收藏

      摘要:根据广义海原断裂带断层气汞、氡浓度现场测量结果,对该断裂带不同段断层气浓度空间分布特征以及整体分布趋势进行深入分析,结合该区历史大震背景、现今地震活动性以及地震时空分布特征及b值空间扫描,深入探讨断层气分布特征与地震活动性之间的关系。研究表明,该断裂带断层气浓度强度分段性明显,与地震活动性存在较好的对应关系。研究结果可为该断裂地震危险性分析提供现今深部流体地球化学活动方面的证据,也为今后地震中长期预报提供重要基础资料。

    • 设定琉球海沟发生罕遇地震评估我国东南沿海地区的海啸风险

      2016, 38(2):285-291,317. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0285

      摘要 (1070) PDF 8.10 M (2611) 收藏

      摘要:根据构造相似条件分析,琉球海沟与日本海沟、智利海沟、印尼巽他海沟一样具备发生9级罕遇超巨大地震的可能。在对近几年来全球发生的超巨大地震参数及构造对比分析的基础上,设定琉球海沟9.0级地震参数,并将其引发的海啸进行数值模拟研究。结果表明,该地震可引发初始波高为8 m的海啸,台湾东北部半小时后遭受10 m以上海啸,3~4小时左右传至浙南、闽北沿岸,近岸各处波高在1~2 m;5小时左右传至浙北、粤北沿岸,浙江近岸各处波高在2 m左右,广东沿海、台湾海峡由于台湾岛的正面阻挡,海啸波高低于50 cm;8小时后靠近上海海岸线,最大波高约1 m。海啸的上岸高度与海岸附近的海深和海岸线的形态密切相关,我国东南海域地形变化复杂、海湾众多,对海啸波有放大作用,模拟结果可能比实际海啸偏小。我国沿海地区分布着不少已建和在建的核电厂,在核电设计时未考虑海啸,一旦发生这种罕遇地震海啸则影响不可忽视,尤其是若与风暴潮、天文大潮叠加则可能出现严重后果。由于核电安全要求万无一失,故须制订有效预警和应对措施。

    • >土力学与岩石力学
    • 等效拉压荷载下饱和粉质黏土的弹塑性变形特性研究

      2016, 38(2):292-298. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0292

      摘要 (1010) PDF 4.21 M (999) 收藏

      摘要:动三轴试验中,若在一定轴向静偏应力基础上施加对称正弦波荷载,土体会在荷载正半部分出现轴向压缩状态,而在荷载负半部分有可能因为侧向应力大于轴向应力而出现轴向等效拉伸状态,将此类荷载暂称为等效拉压荷载。为研究等效拉压荷载下饱和粉质黏土的弹塑性变形,设计了多级正弦波荷载室内不排水动三轴试验。依据试验数据揭示了围压、静偏应力、动偏应力和压实系数对土体弹塑性变形发展的影响,并提出用拉压效应系数来确定轴向塑性累积应变的发展趋势。研究表明:若取轴向压缩方向为正方向,拉压效应系数存在一临界值,当实际值大于临界值时,塑性累积应变向负方向发展,反之则向正方向发展或基本保持不变;同时Hardin模型可以较好地描述饱和粉质黏土的动弹模-动应变关系,且塑性累积应变向负方向发展时动弹模量普遍偏小。

    • 高温作用后砂岩力学性质研究

      2016, 38(2):299-302. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0299

      摘要 (929) PDF 6.55 M (1056) 收藏

      摘要:对临沂市莒南县砂岩进行经历25~850 ℃高温作用后的力学试验。结合扫描电镜技术对高温作用后砂岩试样的物理力学性质和微观结构的变化规律进行观察。研究表明:砂岩的峰值强度在25~400 ℃间存在一定的波动,但整体上变化不大;在400 ℃以后,试样的峰值强度开始迅速下降;砂岩试样的变形位移总体上随处理温度升高而增大,在400 ℃以前变化不大,当温度高于400 ℃后峰值强度对应的位移迅速增加。扫描电镜图片显示当加热温度越高时砂岩微观孔隙越多,特别是在500 ℃时,部分颗粒胶结物已经遭受破坏。

    • >报道综述
    • 地震地下流体汞前兆监测现状与发展方向

      2016, 38(2):303-308. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0303

      摘要 (965) PDF 2.12 M (939) 收藏

      摘要:汞是地震地下流体化学量前兆监测中的重要测项之一,在地震监测预测和活断层探测方面得到广泛应用。自1985年把测汞技术引用到地震监测预测中以来,建成了以水汞和气汞为对象的汞前兆监测网,并获得了较好的震例。本文阐述地震行业汞观测发展历程,概述测汞仪类型和典型技术,同时也提出汞观测中亟需解决的问题,并对汞监测技术的发展方向提出了建议。

    • 土的动剪切模量、阻尼比和泊松比研究进展

      2016, 38(2):309-317. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0309

      摘要 (1090) PDF 1.10 M (4634) 收藏

      摘要:介绍了现场测试与实验室测试土的最大动剪切模量的差别、动剪切模量和阻尼比与剪应变关系的表达式及其地区经验成果、固结比对最大动剪切模量影响、动泊松比研究、实验误差及其对地震动的影响等方面的主要成果。提出应加强动泊松比研究,加强共振柱和动三轴试验土动力学参数统一的数学模型研究,加强土动力学参数在均等固结与非均等固结条件下关系研究,加强土动力学参数与土的常规物理力学性质指标关系研究和土动力学参数实验误差研究。

    • >震害预测
    • 基于震害预测的动态震害矩阵方法研究

      2016, 38(2):318-322. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0318

      摘要 (884) PDF 1.09 M (1456) 收藏

      摘要:基于时间因素(材料内部作用、荷载作用和环境影响)和事件因素中的地震因素和抗震加固,通过结构可靠度理论研究和结构材料与构件的试验分析,结合现有的结构动态抗力函数以及不同极限破坏状态和结构抗力之间的对应关系,建立结构的动态易损性。研究事件因素中的拆迁和新建对城市建筑结构数量和类型的影响,以及未来城市不同结构类型的变化特点,给出未来城市的动态震害矩阵;研究群体震害矩阵的异地应用和事件因素中拆迁和新建建筑对震害矩阵的影响,在已有震害预测城市的建筑结构基础资料上,应用模糊数学中可信度方法,形成目标城市的动态震害矩阵,有利于进行结构的抗震设防和地震风险分析。

    • >技术介绍
    • SVD与EMD联合去噪方法在地震勘探数据处理中的研究与应用

      2016, 38(2):323-326. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0323

      摘要 (1218) PDF 12.49 M (1703) 收藏

      摘要:将基于倾角扫描的奇异值分解与经验模式分解法相结合应用到地震资料随机噪声压制中。首先利用经验模式分解法消除部分噪声,增强地震道有效信号的相关性,再利用奇异值分解对地震信号进行同相轴自动追踪,截取小时窗数据体,并进行同相轴拉平处理,经SVD计算小时窗数据中心点的值来代替计算样点的值,最终实现随机噪声的压制。理论模型试算和实际资料处理表明,本文提出的EMD-SVD方法简单易行,比单一的SVD方法去噪效果更显著有效地消除了地震资料中的随机噪声,提高了地震资料的信噪比,并改善了叠加剖面的质量。

    • >强震观测
    • 2016年1月21日青海门源6.4级地震强震动记录及特征分析

      2016, 38(2):327-332. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2016.02.0327

      摘要 (962) PDF 4.67 M (1144) 收藏

      摘要:2016年1月21日青海海北州门源县发生6.4级地震,西北强震动台网中心共收集到70组三分向加速度记录。在对强震记录进行常规处理后,给出了207条零基线校正后的三分向峰值加速度值(PGA);统计PGA随震中距衰减趋势,绘制了水平向PGA等值线分布图;选取近场典型台站的加速度记录进行分析,绘制出校正后的加速度、速度和位移时程曲线以及加速度反应谱。这些地震动特征可为我国西部工程震害调查提供重要的参考资料。

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